180 高炉热风炉烧炉自动控制软件系统

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1、高炉热风炉烧炉自动控制软件系统翁春水林庆霖(天硕钢铁软件(福建)有限公司)1国内高炉热风炉烧炉控制现状目前国内高炉热风炉的烧炉控制方式因建炉时间和体积以及不同钢铁企业之间，其控制水平千差万别，但均无法真正实现烧炉的自动控制，主要方式有：A、采用分立仪表控制的，多见于一些比较老的中小高炉上；B、采用PLC或DCS进行控制的，多见于后期新建或大修改造后，对煤气和空气的配比燃烧多采用双闭环比值控制的方式，由操作工根据拱顶温度的变化情况不定时地修改空燃比，以提高拱顶温度。但是煤气热晗值的频繁变化，尽管有经验丰富且勤快的操作工经常操作，也难于保证能随时给出最佳空燃比。虽

2、然部分热风炉采用新的工艺技术，使热风炉送出的风温较高，多在1050-1280℃之间，但还是无法使热风炉的烧炉真正实现自动控制和最优控制。C、国内部分高炉操作水平很高的企业，对热风炉自动烧炉和对风温要求自然也很高，因此想尽办法提高风温和优化燃烧，除热风炉采用新的工艺技术外，在烧炉控制上不但采用双闭环比值控制外，还增加煤气热值仪和废气分析仪，这样从理论上可以实现自动烧炉，但是煤气热值仪和废气分析仪滞后大、控制精度低、稳定性差、维护量极大，在自动烧炉和风温的提高上仍然无法实现。2企业节能降耗的要求和提高自动化水平的要求低风温己成为制约各钢铁企业炼铁厂产量提高和节约成

3、本的瓶颈，目前提高风温并实现热风炉自动烧炉是各炼铁厂增产增效的迫切要求。由于煤气的压力及热焓值很不稳定，为达到最佳燃烧需不断精确调整空气及煤气的供给量和配比值，这样，给热风炉燃烧操作带来一定的难度和较大的劳动强度。随着计算机技术的不断发展，新型的控制理论不断诞生，给自动寻优烧炉技术提供了技术基础。我公司开发的具有自主知识产权的TS3000系列热风炉燃烧自动控制软件系统(下称TS3000软件系统)，能在煤气压力和热焓值不断变化的情况下，不断给出最佳配比，使得热风炉一直能够进行最佳燃烧，实现提高风温，节省煤气，提高自动化水平，节能环保。3系统的技术指标·煤气流量与

4、空气流量匹配误差≤2．0％·克服煤气压力波动的时问≤5秒·煤气热焓值变化纠正配比时间≤30秒·提高平均风温15℃一50℃·最佳值找到时间约2分钟4系统特征1)、使用精确的燃烧过程数学模型，使得不论热风炉在强化燃烧期或蓄热燃烧期都能保证90％以上时间都处于最佳配比燃烧状态。TS3000软件系统对单烧高炉煤气的，比原来能提高平均风温15℃一50℃，而对烧高炉和焦炉混合煤气、或有富氧的，能提高平均风温20℃以上。2)、TS3000软件系统采用炉顶温度，煤气压力、煤气流量、空气流量、废气温度等非易损量为输入量，而不采用如含氧量、煤气热焓值等易损量．采用专家系统技术，完

5、全模拟优秀操作工的操作过程。3)、TS3000软件系统极大地降低对热风炉操作工人烧炉技术的要求，减轻其劳动强度，使操作工人的主要精力用于热风炉整体设备维护上，减低因热风炉设备故障而引起的休风率，并可减少操作工配置。5TS一3000系列热风炉燃烧自动控制软件工作原理热风炉的蓄热量多少，与格子砖表面的温度乘以时间的面积成正比，因时间较固定，而要使蓄热量大，一定要尽可能快地把拱顶温度烧到最高，然后尽可能使顶温在稳定中缓慢上升，而这须保证空燃比一直处于最佳状态。从直观上看，通过“烟道含氧量”和“煤气热值仪”上能直接给}}{最佳空燃比。但在实际应用中，用这两种方法给出的

6、最佳空燃比并非实际最佳值，主要原因：(1)、实际最佳值受热风炉本身结构影响，(2)、实际最佳值的要求精度要达到0．3％以上，才能使得自动烧炉比人工烧炉的温度高：而上述两种方法本身的精度远低于0．3％。TS一3000系列热风炉燃烧自动控制软件，以灵敏度极高的拱顶温度为目标值，结合热风炉燃烧的数学模型，应用自适应模糊神经元网络控制方式，能在卜2分钟左右找到实际最佳空燃比，并控制煤气调节阀及空气调节阀，使实际流量配比随时处于最佳状态，而不受煤气压力变化及煤气热值变化的影响，而人工烧炉，尽管在短时间(5分钟)能找到最佳空燃比，但要随时调节煤气阀与空气阀，使实际空燃比保

7、持在最佳状态(30分钟)有较大难度，而长时间(8小时)却根本做不到。TS3000系统，经多个高炉热风炉实际使用，不但能实现自动烧炉，而且能比人工烧炉平均风温提高15℃一50℃，减少煤气用量5％左右。6TS-3000系列热风炉燃烧自动控制软件简述TS一3000系统人机界面是在通用监控软件的基础开发的，其特点是界面友好直观，操作简便、安全可靠。TS一3000系统可以对网络上或单机的TS一3000C智能多功能控制器等进行离线组态，其丰富的算法功能块及可任意控制的数据流，能按照用户的要求，随意地构造控制方案，满足用户对最复杂控制方案的控制算法的要求。系统的主要控制策略

8、专家智能控制软件程序，就烧制在TS一3